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表面测量是一种评定表面形貌的方法,在评定跑道表面纹理方面已显示出其价值。一个由来自中国、瑞典和比利时机构的科学家组成的国际团队最近的研究表明,地面测量技术可以如何应用于评估跑道在循环载荷和环境因素下的变化。建立一种可靠的方法来收集和分析这种类型的数据,为改善跑道材料和支持更可预测和更安全的飞机着陆打开了一扇门。欧洲杯足球竞彩
需要改善跑道上的安全性
飞机的着陆很大程度上取决于跑道表面的纹理所产生的摩擦力。这种表面的恶化和环境因素(如地表水)会影响这种摩擦力。
在过去的几年里,已经发生了几起飞机在着陆时冲出跑道的事件,给飞机造成损害,并使乘客和工人的生命处于危险之中。这些事故往往与大雨条件有关,突出某些因素对跑道表面摩擦力的影响。
航空工业需要一种可靠的方法来评估跑道表面形貌,以分析跑道表面条件,以便可以提高起飞和着陆程序,可以避免跑道偏移。反过来,这将改善机场安全。
跑道表面决定了摩擦力
跑道的表面纹理产生了飞机着陆所涉及的摩擦力。产生摩擦力作为从飞机的轮子耗散的能量。然而,这种力根据环境条件和跑道表面磨损而变化。
已知着陆是飞行中最具挑战性的部分。随着飞机接近跑道,其运动受重力和各种空气动力和时刻的影响。一旦飞机与跑道接触,引入了一种称为车轮摩擦力的新力,当另一个力减小时,它在飞机上起作用。摩擦力取决于空气动力学升力的大小。随着飞机在跑道上移动的时间增加时,空气动力升力的大小降低,摩擦力增加。
然而,跑道的表面纹理可以显着影响摩擦力。如果没有考虑,那么飞行员就会冒着对他们着陆的风险,例如,不期望延长跑道长度的需要。
特别是湿润的跑道特别是在着陆的影响方面存在安全问题。研究表明,较旧的磨损跑道和湿跑道可能导致牵引力失效,摩擦力显着降低。
目前用于分析抗滑性的方法是基于周期性的摩擦测量,这没有考虑表面恶化或环境条件,如降雨。因此,有必要建立一个包含这些因素的跑道表面分析模型。
表面纹理劣化和湿表面条件对摩擦力的影响
在2021年1月,研究人员提出了一种定量湿润和干跑道滑动阻力的综合方法。它们的方法是基于纹理磨损算法和水层模型。研究人员使用橡胶的粘弹性和路面的功率谱密度(PSD)在车轮的跑道和橡胶材料之间获得了运动摩擦系数。欧洲杯足球竞彩然后,研究人员开发了与实际纹理表面和实际交互模型相关的有限元(FE)模型。通过将FE模型与实验收集的人进行比较来测试模型的准确性。
结果表明,许多因素会影响跑道和飞机轮之间的摩擦系数。该团队得出结论,随着航空器着陆速度的增加,跑道摩擦系数减少。它们还能够在其系数方面生成在研究中测试的三种类型的跑道的层次:开放式摩擦课程(OGFC)>石乳香沥青(SMA)>沥青混凝土(AC)。该数据还表明,磨损的SMA和AC标本的摩擦系数以55km / h的着陆速度降低0.03%和0.06。
研究小组得出结论,最佳摩擦系数随着磨损比的增加而减小。他们还发现,在低着陆速度时,磨损的影响比高着陆速度时更显著。结果表明:在水膜深度为3和5 mm、着陆速度为205 km/h时,湿式跑道局部打滑时摩擦系数比干式跑道减小了0.36和0.38。而在55 km/h时,摩擦系数分别降低了0.04和0.08,说明在高速时打滑效应比低速时更明显。
本文建立的新型FE模型提供了一种分析跑道滑动阻力的方法。但是,在专注于当前研究中,需要更多的工作来评估除了专注于目前研究的不同潮湿天气条件。
参考和进一步阅读
跑道安全区域的飞机超支分析。机场合作研究计划。可用于:https://www.icao.int/sam/documents/2011/agaaserostudies/acrp_rpt_003.pdf.
Suharev,A.,Shestakov,V.和Stefanski,K.,2019年。分析飞机起飞和降落地面路径长度的影响因素。https://aip.scation.org/doi/pdf/10.1063/1.5091917.
朱,X.,杨,Y.,赵,H.,Jelagin,D.,陈,F.,Gilabert,F.和瓜林,A.,2021。表面纹理变差和湿表面条件对沥青跑道滑动的影响抵抗性。摩擦学国际, 153年,p.106589。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0301679x20304199?via%3dihub
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